октоген
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК 1,3,5,7-Тетранитро-1,3,5,7-тетразокан | |
| Другие имена Октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразоцин | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.018.418 |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 4 Ч 8 Н 8 О 8 | |
| Молярная масса | 296.155 g/mol |
| Плотность | 1,91 г/см 3 , твердый |
| Температура плавления | От 276 до 286 ° C (от 529 до 547 ° F; от 549 до 559 К) |
| Взрывоопасные данные | |
| Чувствительность к ударам | Низкий |
| Чувствительность к трению | Низкий |
| Скорость детонации | 9100 м/с |
| RE-фактор | 1.70 |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Взрывоопасный |
| СГС Маркировка : | |
  | |
| Опасность | |
| Х201 , Х205 , Х241 , Х301 , Х304 , Х311 , Х319 | |
| П210 , П250 , П280 , П370+П380 , П372 , П373 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Октоген , также называемый октогеном , представляет собой мощное и относительно нечувствительное нитроамина, взрывчатое вещество химически связанное с гексогеном . Название соединения является предметом множества спекуляций: его по-разному называют тугоплавким взрывчатым веществом , высокоскоростным военным взрывчатым веществом или высокомолекулярным гексогеном . [1]
Молекулярная структура октогена состоит из восьмичленного кольца, состоящего из чередующихся атомов углерода и азота, с нитрогруппой, присоединенной к каждому атому азота. Из-за высокой удельной энтальпии образования это одно из самых мощных химических взрывчатых веществ, хотя ряд более новых, включая HNIW и ONC , более мощные.
Синтез
[ редактировать ]октоген сложнее производить, чем большинство взрывчатых веществ, поэтому его применение ограничивается специальными применениями. И он, и гексоген производятся с помощью процесса Бахмана — нитрования уротропина с использованием смеси нитрата аммония и азотной кислоты в смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида в качестве растворителя — при этом основной продукт определяется конкретными условиями реакции. [2]
Приложения
[ редактировать ]Октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразоцин, также известный как циклотетраметилентетранитрамин, тетрагексамин-тетранитрамин или октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразоцин, октоген был впервые получен в 1930 году. В 1949 году было обнаружено, что октоген можно получить. нитролизом гексогена . Нитролиз гексогена проводят растворением гексогена в 55% растворе HNO 3 с последующим помещением раствора на паровую баню примерно на шесть часов. [3] Октоген используется почти исключительно в военных целях, в том числе в качестве детонатора ядерного оружия , в виде взрывчатого вещества на полимерной связке и в качестве твердого ракетного топлива .
Октол используется в расплавляемых взрывчатых веществах при смешивании с тротилом , которые как класс называются « октолами ». Кроме того, полимерсвязанные взрывчатые составы, содержащие октоген, используются при изготовлении боевых частей ракет и бронебойных кумулятивных зарядов .
Октоген также используется в процессе перфорации стальных обсадных труб нефтяных и газовых скважин . Оккупированный октоген встроен в кумулятивный заряд, который взрывается внутри ствола скважины, пробивая отверстие через стальную обсадную трубу и окружающий цемент в углеводородсодержащие пласты. Создаваемый путь позволяет пластовым флюидам течь в ствол скважины и далее на поверхность. [4] [5]
Космический зонд «Хаябуса-2» использовал октоген для раскопок дыры в астероиде , чтобы получить доступ к материалу, который не подвергался воздействию солнечного ветра . [6]
Продолжающиеся исследования направлены на снижение его чувствительности и улучшение некоторых производственных свойств. [7] [8]
Здоровье и экологическая судьба
[ редактировать ]Аналитические методы
[ редактировать ]Октоген попадает в окружающую среду через воздух, воду и почву, поскольку он широко используется в военных и гражданских целях. В настоящее время разработаны обращенно-фазовая ВЭЖХ и более чувствительные методы ЖХ-МС для точного количественного определения концентрации октогена в различных матрицах при экологических оценках. [9] [10]
Токсичность
[ редактировать ]В настоящее время информации, необходимой для определения того, вызывает ли октоген рак, недостаточно. Из-за отсутствия информации Агентство по охране окружающей среды пришло к выводу, что октоген не поддается классификации по канцерогенности для человека. [11]
Имеющиеся данные о влиянии октогена на здоровье человека ограничены. Октоген вызывает эффекты на ЦНС, аналогичные эффектам гексогена, но в значительно более высоких дозах. В одном исследовании добровольцы прошли пластырь , который вызвал раздражение кожи. Другое исследование группы из 93 рабочих завода по производству боеприпасов не выявило гематологических, печеночных, аутоиммунных или почечных заболеваний. Однако в исследовании не были определены количественные уровни воздействия октогена.
Воздействие октогена изучалось в нескольких исследованиях на животных. В целом токсичность представляется довольно низкой. Октоген плохо всасывается при приеме внутрь. При нанесении на дерму он вызывает легкое раздражение кожи, но не задерживает контактную сенсибилизацию. У кроликов и грызунов сообщалось о различных острых и субхронических нейроповеденческих эффектах, включая атаксию, седативный эффект, гиперкинезию и судороги. Хронические эффекты октогена, документированные в исследованиях на животных, включают снижение гемоглобина, повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке и снижение уровня альбумина. Патологические изменения наблюдались также в печени и почках животных.
Скорость газообмена использовалась в качестве индикатора химического стресса в яйцах северного перепела ( Colinus Virginianus ), и никаких доказательств изменений скорости метаболизма, связанных с воздействием октогена, обнаружено не было. [12] Данных о возможном воздействии октогена на репродуктивную систему, развитие или канцерогенном воздействии октогена нет. [2] [13] Октоген считается менее токсичным, чем тротил или гексоген . [14] Восстановление источников воды, загрязненных октогеном, оказалось успешным. [15]
Биодеградация
[ редактировать ]Как дикие, так и трансгенные растения могут фиторемедиировать взрывчатые вещества из почвы и воды. [16]
См. также
[ редактировать ]- 2,4,6-Трис(тринитрометил)-1,3,5-триазин
- 4,4'-Динитро-3,3'-диазенофуроксан (ДДФ)
- Гептанитрокубан (HNC)
- ХХТДД
- Октанитрокубан (ОНК)
- RE-фактор
Примечания
[ редактировать ]- ^ Купер, Пол В., Разработка взрывчатых веществ , Нью-Йорк: Wiley-VCH, 1996. ISBN 0-471-18636-8
- ^ Jump up to: а б Джон Пайк (19 июня 1996 г.). «Нитраминовая взрывчатка» . Globalsecurity.org . Проверено 24 мая 2012 г.
- ^ МЫ Бахманн, Дж. К. Шихан (1949). «Новый метод приготовления фугасного RDX1». Журнал Американского химического общества , 1949 (5): 1842–1845.
- ^ Хансен, Брэд (11 марта 2013 г.), «Сессия технической презентации 3: Обзор перфорации обсадной колонны при бурении и заканчивании» (PDF) , Обзор перфорации обсадной колонны , Исследование EPA по гидроразрыву и его потенциальному воздействию на ресурсы питьевой воды, Агентство по охране окружающей среды США
- ^ Лю, Хэ; Ван, Фэн; Венг, Юкай; Гао, Ян; Ченг, Цзяньлун (декабрь 2014 г.). «Технология перфорации нефтяных скважин: состояние и перспективы» . Разведка и разработка нефти . 41 (6): 798–804. Бибкод : 2014PEDO...41..798L . дои : 10.1016/S1876-3804(14)60096-3 .
- ^ Такаги, Ясухико, Ясухиро, Макото (2013 . Таканао, Окамото, Чисато ; Сайки , ) / Бибкод : 2013AcAau..84..227S : doi j.actaastro.2012.11.010 10.1016 .
- ^ Косарева Екатерина К.; Жарков Михаил Н.; Мееров Дмитрий Б.; Гайнутдинов Радмир В.; Фоменков Игорь Владимирович; Злотин Сергей Георгиевич; Пивкина Алла Н.; Кучуров Илья Владимирович; Муравьев, Никита В. (январь 2022 г.). «Модификация поверхности октогена полимерами с помощью процесса антирастворителя sc-CO2: путь к безопасным и простым в обращении энергетическим материалам» . Химико-технологический журнал . 428 : 131363. doi : 10.1016/j.cej.2021.131363 .
- ^ Линь, Цунмей; Цзэн, Чэнчэн; Вэнь, Юши; Гонг, Фейян; Он, Гуаньсун; Ли, Юбин; Ян, Чжицзянь; Дин, Линг; Ли, Цзян; Го, Шаоюнь (22 января 2020 г.). «Литчиподобные микрочастицы ядро-оболочка HMX@HPW@PDA для полимерных энергетических композитов с низкой чувствительностью и высокими механическими свойствами» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 12 (3): 4002–4013. дои : 10.1021/acsami.9b20323 . ISSN 1944-8244 . ПМИД 31874021 . S2CID 209473864 .
- ^ Лю, Цзюнь; Северт, Скотт А.; Пан, Сяопин; Смит, Филип Н.; Макмерри, Скотт Т.; Кобб, Джордж П. (15 февраля 2007 г.). «Разработка методики экстракции и очистки жидкостного хроматографо-масс-спектрометрического метода анализа октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразоцина в яйцах». Таланта . 71 (2): 627–631. дои : 10.1016/j.talanta.2006.05.007 . ПМИД 19071351 .
- ^ Пан, Сяопин; Чжан, Баохун; Тиан, Канг; Джонс, Линдси Э.; Лю, Цзюнь; Андерсон, Тодд А.; Ван, Цзя-Шэн; Кобб, Джордж П. (30 июля 2006 г.). «Тандемный масс-спектрометрический анализ октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразоцина (HMX)» с помощью жидкостной хроматографии / ионизации электрораспылением. Быстрая связь в масс-спектрометрии . 20 (14): 2222–2226. Бибкод : 2006RCMS...20.2222P . дои : 10.1002/rcm.2576 . ISSN 1097-0231 . ПМИД 1679187 .
- ^ «Октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетр... (HMX) (CASRN 2691-41-0) | IRIS | Агентство по охране окружающей среды США». Агентство по охране окружающей среды. Агентство по охране окружающей среды, nd Web. 15 ноября 2012 г. [1]
- ^ Лю, Цзюнь; Кокс, Стивен Б.; Билл, Блейк; Брюньес, Кристина Дж.; Пан, Сяопин; Кендалл, Рональд Дж.; Андерсон, Тодд А.; Макмерри, Скотт Т.; Кобб, Джордж П. (1 мая 2008 г.). «Влияние воздействия октогена на скорость метаболизма северного перепела (Colinus Virginianus) в яйце». Хемосфера . 71 (10): 1945–1949. Бибкод : 2008Chmsp..71.1945L . doi : 10.1016/j.chemSphere.2007.12.024 . ISSN 0045-6535 . ПМИД 18279915 .
- ^ «Информационные бюллетени» . Mmr-iagwsp.org . Проверено 24 мая 2012 г.
- ^ Дэниелс, Дж.И.; Кнезович, Дж. П. (декабрь 1994 г.). «Информационный мост: научно-техническая информация Министерства энергетики США - при поддержке OSTI» (PDF) . Osti.gov . Проверено 24 мая 2012 г.
- ^ Ньюэлл, Чарльз. «Обработка шлейфов гексогена и октогена с использованием мульчирующих биостен». Проект ESTCP ER-0426. 2008.
- ^ Панз К; Микш К. (декабрь 2012 г.). «Фиторемедиация взрывчатых веществ (тротил, гексоген, октоген) дикими и трансгенными растениями». Журнал экологического менеджмента . 113 : 85–92. дои : 10.1016/j.jenvman.2012.08.016 . ПМИД 22996005 .
Ссылки
[ редактировать ]- Купер, Пол В. (1996). Взрывоопасная техника . Нью-Йорк: Wiley-VCH. ISBN 978-0-471-18636-6 . OCLC 34409473 . Проверено 9 июня 2014 г.
- Урбанский, Тадеуш (1967). Химия и технология взрывчатых веществ . Том. III. Варшава: Польское научное издательство.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|